专利名称：多自由度威亚装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种舞台，体育场馆或影视特技所使用设备领域，尤其涉及一种多自由度的威亚装置。
背景技术：
空中飞行表演已广泛运用到舞台表演，体育场馆表演，影视特技拍摄等领域，俗称“威亚”特技。目前威亚装置所采用的方法是:移动小车吊挂在主钢索上，通过钢丝绳及滑轮组由卷筒来实现小车的移动和演员的升降运动，由于升降运动和平面移动只能是单独运行，因此表演元素受到一定的制约。所述自由度代表小车可以移动的方向，一个自由度为小车可以在一个轴向上移动，两个自由度为小车可以在两个轴向上移动，即平面空间内移动。三个自由度为小车可以在三个轴向上移动，即在三维空间内移动。公开号为CN102039055A的文献公开了一种三自由度程控威亚机械，通过横梁、导轨等刚性结构来控制威亚。使用时需要先构建横梁导轨等刚性结构，笨重不便。
发明内容本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种多自由度程控威亚装置，其克服了现有技术的不便。不仅结构简单，构建容易，还可以在三维空间内自由移动。本实用新型提供一种威亚装置，包括:驱动装置(100)，滑轮组(200)，运动部件(300)，钢丝绳(400)，其中:驱动装置(100)，用于驱动钢丝绳来回运动；滑轮组(200)，用于定位自由度空间，以控制运动部件(300)在至少一个方向上的运动；钢丝绳(400)，用于连接驱动装置(100)、滑轮组(200)、运动部件(300)。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，驱动装置(100)通过收紧和放松钢丝绳控制运动部件，使得运动部件靠近收紧的钢丝绳(400)的方向，远离放松钢丝绳的方向。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，滑轮组包括定滑轮，钢丝绳连接固定点或者驱动装置(100)，穿过固定的定滑轮，穿过运动部件上的滑轮，连接驱动装置(100)。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，滑轮组、钢丝绳和驱动装置包括两套，第一滑轮组和第一驱动装置用于控制运动部件在第一方向上的运动；第二滑轮组和第二驱动装置用于控制运动部件在第二方向上的运动。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，还包括第三滑轮组和第三驱动装置用于控制运动部件在第三方向上的运动。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，所述第一、第二、第三方向相互垂直。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，所述控制一个方向运动的驱动装置为一个以上。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，所述驱动装置(100)安装在运动部件(300)上，钢丝绳通过固定在物体上的定滑轮连接驱动装置(100)。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，所述驱动装置至少有一个安装在运动部件(300)上。优选地，本实用新型提供的威亚装置中，所述的威亚装置仅包含驱动装置(100)，滑轮组(200)，运动部件(300)，钢丝绳(400)。本实用新型的技术方案，具有以下有益效果:采用本实用新型的多自由度程控成亚，可以简单高效地实现多方向控制，表现出立体动感，使表演效果多姿多彩；另外，该装置结构简单容易搭建，而不需要导轨以及其他刚性结构。移动和升降平稳安全，实用效果好。
图1为本发明威亚装置的框图；图2A为单自由度威亚装置的示意图；图2B为另一单自由度威亚装置的示意图；图3A为另一方向上单自由度威亚装置的示意图；图3B为另一方向上另一单自由度威亚装置的示意图；图4为双自由度威亚装置的示意图；图5为三自由度运动部件及滑轮示意图。
具体实施方式
首先介绍本装置的基本结构，如图1所示。本实用新型的装置包括驱动装置100，滑轮组200，以及运动部件300。钢丝绳400通过驱动装置，滑轮组，运动部件。其中驱动装置用于驱动钢丝绳来回运动，滑轮组包括定滑轮或者动滑轮用于定位。运动部件用于在三维空间内运动。图2A示出了在水平X方向上控制运动部件300进行移动的装置。本装置为单自由度威亚装置，控制运动部件300在水平X方向上运动。钢丝绳400包括两股钢丝绳401、402。运动部件300上24、34为滑轮。钢丝绳401连接固定点22，依次穿过滑轮24、25、28进入驱动装置101 ;钢丝绳402连接固定点32，依次穿过34、35进入驱动装置101。当驱动装置收紧钢丝绳402，放松钢丝绳401时，运动部件300向右移动。当驱动装置收紧钢丝绳401，放松钢丝绳402时，运动部件300向左移动。图2B为图2A的变形。其中固定点22、32分别换为定滑轮2、3。31,30为定滑轮，分别用于导向钢丝绳401、402，连接到驱动装置102。当驱动装置101、102配合使用，收紧钢丝绳402，放松钢丝绳401时，运动部件300向右移动。当驱动装置101、102收紧钢丝绳401，放松钢丝绳402时，运动部件300向左移动。图3A示出了在垂直y方向上控制运动部件300进行移动的装置。本装置为单自由度威亚装置，控制运动部件300在垂直J方向上运动。钢丝绳400包括两股钢丝绳403、404。运动部件300上64、66为滑轮。钢丝绳403连接固定点65，依次穿过滑轮66、68进入驱动装置601 ;钢丝绳404连接固定点62，依次穿过滑轮64、滑轮63、滑轮67进入驱动装置601。当驱动装置收紧钢丝绳404，放松钢丝绳403时，运动部件300向上移动。当驱动装置收紧钢丝绳404，放松钢丝绳403时，运动部件300向下移动。[0029]图3B为图3A的变形。其中固定点65、62分别换为定滑轮5、6。61,60为定滑轮，分别用于导向钢丝绳403、404，连接到驱动装置602。当驱动装置601、602配合使用，收紧钢丝绳404，放松钢丝绳403时，运动部件300向上移动。当驱动装置601、602收紧钢丝绳403，放松钢丝绳404时，运动部件300向右移动。可以理解的是，驱动装置可以安装在运动部件300之上。钢丝绳通过固定在物体上的定滑轮连接驱动装置100。也能达到相同的发明目的。需要注意的是，所述钢丝绳可以被替换为本领域内任何的绳索。只要能起到连接效果即可。定滑轮也替换为其他导向的装置。定滑轮的个数不是固定的，而可以根据所使用的驱动装置的位置或者使用条件进行调整。由上述说明可以看出，本实用新型的发明当中，只要将单自由度威亚装置的定滑轮定位好之后，通过一个或者多个驱动装置对绳索的控制即可控制运动部件在一个方向上的准确控制。如果要实现水平平面的运动，只需要在水平方向分别建立X方向，z方向的两个自由度的本装置，分别控制水平X方向的运动和Z方向的运动即可。如果要实现垂直平面的上下左右运动，只需要在水平方向建立X方向，在垂直方向建立y方向的两个自由度的本装置，分别控制水平方向和垂直方向的运动即可。如图4所示其中实线部分的钢丝绳可以控制上下运动，虚线部分的钢丝绳可以控制左右运动。上下运动时，对左右控制机构没有影响。左右运动时对上下控制机构也没有影响。简单而容易。本领域技术人员通过上述描述可以理解，当需要在三维空间内建立运动控制时，只需要运用三个自由度的本发明的威亚装置。即同时建立X轴y轴z轴的单自由度控制装置，同时通过定滑轮控制运动部件即可。需要理解的是，所述三个自由度包括传统意义上水平xy轴，垂直z轴相互垂直的概念,还可以建立在倾斜的xyz轴等不同的条件下，比如xy轴并不垂直的情况。只要可以建立三个不同的运动方向本发明都可以实现。另本发明的思想和概念并不限于三维空间，还包含以后科技发展所实现的多维空间。图5示出了同时控制三个自由度的运动部件上滑轮的安装情况。所述运动部件为一正方体。其6个面分别安装了三组滑轮，用于控制三个方向上的运动。即，四边形所示的滑轮用于控制运动部件左右运动。三角形所示的滑轮用于控制运动部件上下运动。五边形所示的滑轮用于控制运动部件的前后运动。为了保障安全，可以在运动部件300上建立定滑轮的控制装置。驱动装置的位置是不固定的，可以安装在运动部件300上。驱动装置的个数也是不限定的。可以根据使用条件，在一个自由度上安装一个或多个驱动装置。这样通过驱动装置个数的不同组合而实现的任意个自由度的威亚装置都在本发明的范围之内。而运动部件可以是人，摄像机，或者任何需要移动的物体。总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求1.一种威亚装置，包括:驱动装置(100)，滑轮组(200)，运动部件(300)，钢丝绳(400)，其中: 驱动装置(100)，用于驱动钢丝绳来回运动； 滑轮组(200)，用于定位自由度空间，以控制运动部件(300)在至少一个方向上的运动；钢丝绳(400)，用于连接驱动装置(100)、滑轮组(200)、运动部件(300)。
2.如权利要求1所述的威亚装置，其特征在于，驱动装置(100)通过收紧和放松钢丝绳控制运动部件，使得运动部件靠近收紧的钢丝绳(400)的方向，远离放松钢丝绳的方向。
3.如权利要求1所述的威亚装置，其特征在于，滑轮组包括定滑轮，钢丝绳连接固定点或者驱动装置(100)，穿过固定的定滑轮，穿过运动部件上的滑轮，连接驱动装置(100)。
4.如权利要求1所述的威亚装置，其特征在于，滑轮组、钢丝绳和驱动装置包括两套，第一滑轮组和第一驱动装置用于控制运动部件在第一方向上的运动；第二滑轮组和第二驱动装置用于控制运动部件在第二方向上的运动。
5.如权利要求4所述的威亚装置，其特征在于，还包括第三滑轮组和第三驱动装置用于控制运动部件在第三方向上的运动。
6.如权利要求5所述的威亚装置，其特征在于，所述第一、第二、第三方向相互垂直。
7.如权利要求1所述的威亚装置，其特征在于，所述控制一个方向运动的驱动装置为一个以上。
8.如权利要求1所述的威亚装置，其特征在于所述驱动装置(100)安装在运动部件(300)上，钢丝绳通过固定在物体上的定滑轮连接驱动装置(100)。
9.如权利要求7所述的威亚装置，其特征在于所述驱动装置至少有一个安装在运动部件(300)上。
10.如权利要求1所述的威亚装置仅包含驱动装置(100)，滑轮组(200)，运动部件(300)，钢丝绳(400)。
专利摘要本实用新型公开了一种多自由度威亚装置，是一种在多自由度上移动的表演装置，包括驱动装置(100)，滑轮组(200)，运动部件(300)，钢丝绳(400)，其中驱动装置(100)，用于驱动钢丝绳来回运动；滑轮组(200)，用于定位自由度空间，以控制运动部件(300)在至少一个方向上的运动；钢丝绳(400)，用于连接驱动装置(100)、滑轮组(200)、运动部件(300)。采用本实用新型的多自由度程控威亚，可以简单高效地实现多方向控制，表现出立体动感，使表演效果多姿多彩；另外，该装置结构简单容易搭建，而不需要导轨以及其他刚性结构。移动和升降平稳安全，实用效果好。
文档编号A63J5/12GK203030012SQ20122024726
公开日2013年7月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者金军民 申请人:北京逆时针科技发展有限责任公司